研究生油气藏形成机理讲义

1、东北石油大学研究生教学讲稿 学院(系、部)地球科学学院教 研 室石油地质研究室课 程 名 称油气藏形成机理主 讲 教 师付 广职 称教 授 2015年2 月 5 日 讲稿（首页）课程名称现代油气成藏理论课程编号 学 分32任课教师付 广职 称教 授学时总学时（32） 其中：讲课（32）， 实验（0），上机（0）类别学位课（ ） 必修课（ ） 选修课（ ） 授课对象博 士（ ） 硕 士（ ） 专业学位（ ）教学目的要求使学生了解和掌握现代油气成藏理论、紧跟油气成藏理论研究的国内外前沿，更好的为油气地质和勘探服务。基本教材主要参考资料有关油气成藏理论的专著和论文。 油气藏形成机理 课程讲稿授课章、

2、节第一章 绪论授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排教学要求（请打）掌握 熟悉 了解教学重点、难点：重点：含油气系统理论的研究及现状。难点：发展趋势。 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注第一章 绪论一、研究任务油气成藏条件油气藏类型，分布规律油气来源油气输导通道储集条件盖层条件圈闭条件成藏主控因素及模式成藏时期有利区预测简单说就是研究油气成藏机制与分布规律1、油气藏类型及分布规律（1）油气藏类型1）构造油气藏：背斜油气藏： a.挤压背斜油气藏 b.基底升降背斜油气藏c.底辟拱升背斜油气藏 d.披覆背斜油气藏e.滚动背斜油气

3、藏断层油气藏：a. 断层遮挡油气藏b.断块油气藏 c.断层-岩性油气藏d、断鼻e、断背斜 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注岩体刺穿油气藏裂缝油气藏2）地层油气藏：不整合遮挡油气藏地层超覆油气藏古风化壳油气藏3）岩性油气藏上倾尖灭油气藏透镜体油气藏：生物礁油气藏4）水动力油气藏5）复合油气藏（2）油气藏分布：1）平面：部位：凹陷、隆起、斜坡。 a、与源岩关系 b、与断裂关系 c、与构造关系 分布特征：环状、串状、线状。2）剖面：层位。 分布特征、多少2油气成藏条件1）源岩条件：质：丰度、类型、演化程度。 量：厚度、面积。生排烃史。2）储集条件：

4、质量：、K。 量：厚度、面积。优质储集体的形成演化史。3）盖层条件：封闭能力：毛细管封闭能力、超压封闭能力、浓度封闭能力。 分布：厚度、面积。封闭性的形成演化史。4）圈闭： 可靠性。 类型。容积：闭合面积、幅度。形成演化史。5）运移： 输导通道类型：砂体、不整合面、断裂。 运移形式：汇聚、发散、平行。运移输导能力。形成演化史。 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注6）保存：破坏机理：物理、化学、生物化学、物理化学。 保存条件：区域构造条件稳定、断层封闭性好、地下水或地表水不活跃、盖层被断裂破坏程度小。3油气成藏与分布主控因素及其时空匹配有效性 1

5、）、成藏主控因素（1） 成熟源岩分布控制油气分布。（2） 断裂分布控制油气分布。（3） 超压分布控制油气分布。（4） 区域盖层控制油气分布。（5） 古隆起控制油气分布。（6） 不整合面控制油气分布。2)成藏主控因素的时空匹配关系4油气成藏模式及油气成藏时期确定（1） 成藏模式 生储盖组合关系 圈闭类型 油气运移通道类型 运聚成藏时期（文字中） 运移方向（2） 成藏时期 定性研究 定量研究5有利勘探区预测6圈闭含油气性评价及钻探靶区的选取。二、研究思路 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等三、研究进展1、油气成藏论单一圈闭油气聚集理论：背斜成藏理论 地

6、层岩性成藏理论多个圈闭油气聚集理论-无异聚集理论新理论：含油气系统理论。封存箱油气聚集理论。天然气运聚动平衡理论。流体势场油气运聚理论 成藏动力学。排烃门限控油理论。源控论-源盖共控论断裂控烃论，相势控藏理论。2成藏条件（1）源岩煤成油、未熟油和低熟油、无机气、不同源岩对油气成藏的贡献、超压对油气生成作用、油藏地化研究储层非均质性、油气运移追索、不同干酪根组分生烃化学动力学、油气生成运移碳同位素变化特征，优质烃源岩（2）储层储层内部建筑结构、非均质性、剩余油分布、流动单元、储层成岩演化史。（3）盖层 超压封闭、浓度封闭、封闭能力演化、对各种相态天然气封闭机理、盖层控油气理论。（4）油气运移通道

7、和路径 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注1）输导层1-10%2）输导通道类型及结构：砂体：均匀砂体构造脊 非均匀砂体级差。 断层：空腔、裂缝、连通孔隙。不整合：底砾岩、风化-卸载裂缝。 3）优势路径：成因和模拟研究。物理模拟，数值模拟4）输导能力评价：实验研究和统计研究。3油气成藏期次1） 常规方法：源岩生排烃期、圈闭形成期、构造活动期。2） 定量方法：流体包裹体均一温度、伊利石同位素测年技术、地球化学方法-原油组分，性质不同原油注入期次。4非常规油气成藏机制及勘探研究方法1）重点研究对象：煤层气、煤成油、无机气、深盆气、水合甲烷气、凝析气、

8、未熟、低熟油、重油、油页岩油。 致密气 页岩气2）重点研究内容：形成条件。形成机制。分布规律5隐蔽油气藏形成条件及勘探研究方法1）形成条件2）识别方法高分辨层序地层学四、发展趋势1综合化：资料及手段（地震、测井、开发钻井）、学科（数、理、化、生）。2定量化：1）量：生、排、运、聚、资源量、储量研究。 2）期：生、排、运、聚时期。3历史化：1）油气藏形成演化历史2）油气成藏条件的形成及演化历史4精细化源岩生烃过程模拟、油藏精细描述、断裂形成及活动史研究、油气运聚成藏过程描述五、本课程所讲授的内容（一）油气成藏条件1盖层条件2断层封闭性3运移条件：1）油气运移输导通道。2）油气运移优势路径。3）天

9、然气运移相态及其变化。4保存条件 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注（二）油气成藏主控因素及时空匹配的有效性1、主控因素（1）源盖（2）断层（3）异常孔隙流体压力（4）古隆起（5）不整合面（6）流体势场2、主控因素的时空匹配（三）油气成藏期次及成藏模式1、成藏其次（1）常规分析（2）定量研究方法2、成藏模式（四）油气成藏新理论1含油气系统理论2封存箱油气聚集理论3流体势场油气运聚理论4天然气运聚动平衡理论5油气成藏动力学6、相势控藏理论（五）非常规油气研究介绍1深盆气2水化甲烷3凝析气4无机气5生物气（六）油气勘探进展 现代油气成藏理论 课程讲

10、稿授课章、节第二章 油气聚集成藏的基本原理授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排教学要求（请打）掌握 熟悉 了解教学重点、难点：重点：油气成藏条件及其时空匹配关系。难点：油气成藏机理。 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注第二章 油气成藏条件第一节 盖层条件研究意义：盖层是油气藏的组成部分、盖层控制着盆地或凹陷中油气分布、盖层控制着油气聚集数量。1、盖层概念2、盖层类型 按岩性划分 按分布范围 按纵向上与油气藏关系按盖层本身均质程度按封闭机理3、盖层研究的历史及现状 历史 现状a、测试技术b、封闭机理日益完善c、古封闭能力d

11、、盖层在油气成藏中作用认识e、综合评价方法一 盖层对各种相态天然气封闭机理及影响因素油气运移相态：游离相毛细管封闭 水溶相吸附封闭 扩散相浓度封闭（一）盖层对各种相态天然气封闭机理1对游离相天然气的封闭机理主要是毛细管封闭机理岩石是饱和水的岩石一般是亲水的，润湿角小于90，毛管力指向油气。 油气藏形成机理 课程讲稿备注毛管力是油气运移的阻力油气浮力小于或等于毛管力油气则被封闭。2.对水溶相天然气的封闭机理（1）盖层对水无毛细管作用（2）盖层对水溶相天然气的封闭实际上是对水的封闭（3）盖层主要通过吸附水来阻止水溶相天然气运移（4）盖层吸附力大于水动力即可封闭水溶相天然气3.对扩散相天然气的封闭机

12、理（1）条件：盖层具生烃能力（2）封闭机理：由于盖层生成天然气使其孔隙水处于饱和状态，造成其较上下具有较高的含气浓度，天然气在此高浓度的作用下向下扩散阻止了下伏天然气向上扩散，从而形成了浓度封闭作用。同时具超压的浓度盖层封闭能力更强。主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注4、异常孔隙流体压力对游离相和水溶相天然气的间接封闭作用只能存在于那些特殊的泥质岩盖层中。（1）异常孔隙流体压力形成条件及形成机制1)形成条件a.厚度大 四周形成致密层b.沉积速率快 欠压实泥质岩盖层内部结构示意图2)形成机制a.水热增压粘土矿物转化脱水b.流体增加承压有机质向油气转化c.构造挤压异常孔隙

13、流体压力不是封闭游离相天然气的主要原因过去观点：异常孔隙流体压力直接封闭油气 油气藏形成机理 课程主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注欠压实泥岩层压力封闭机理模式示意图（据陈章明等,1996）目前观点： 高压流体不能与下伏孔隙流体直接接触，否则超压释放不能对油气形成封闭。致密层封闭其内油气又可封闭其内孔隙水，同样其也可封闭下伏油气及孔隙水。（二）盖层封闭天然气能力影响因素分析(一).毛细管封闭能力的影响因素1、矿物成分及含量（1）有机质.有机质作为胶结物，堵塞了泥质岩盖层孔隙，使孔渗条件变差，封闭能力增强。.有机质具有较强的吸附天然气能力，可阻止天然气通过泥质岩盖层的逸

14、散。一方面直接起到了阻止天然气通过泥质岩盖层运移的作用，另一方面是天然气分子固着在其表面上，减少了使天然气分子通过泥质岩运移的有效孔隙空间，从而增强了泥质岩阻止天然气逸散的能力。（2）方解石、石英这些石英和方解石的形成，堵塞了泥质岩中的微渗漏空间，使毛细管封气的能力增强。（3）粉砂质降低毛细管封闭能力:压实成岩程度低 粉砂质含量越高，泥质岩盖层孔渗越好，毛细管封闭能力越差。增强毛细管封闭能力：压实成岩程度高当泥质岩压实成岩程度较高，结构十分致密时，粉砂质的存在可使泥质岩的毛细管封闭能力明显增强 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注（4）粘土矿物粘

15、土矿物的可塑性和膨胀性由强到弱依次为：蒙脱石、高岭石、伊利石、绿泥石。因此泥质岩中的粘土矿物成分和含量不同，其膨胀性、可塑性和封闭性也就不同。2、压实成岩程度在成岩作用的早期，泥质岩孔隙度大，渗透率高，排替压力低，毛细管封闭能力弱；随着成岩作用的增强，蒙脱石大量转化为伊利石之后，孔隙度快速下降，渗透率亦随之降低，岩石密度及排替压力升高，泥质岩盖层的毛细管封闭能力增强。3、厚度a. 从沉积角度上看，只有大厚度的泥质岩盖层其沉积环境才是稳定的，其沉积物的均质性好，大孔隙不发育，排替压力大，毛细管封闭能力较强。相反，如果泥质岩盖层厚度小，沉积环境不稳定，沉积物均质性差，大孔隙发育，泥质岩盖层排替压力

16、小，毛细管封闭能力就弱。b.大厚度盖层才能有效的堵截连通孔隙泥质岩盖层厚度与孔隙大小关系示意图c.饱和水排替压力与岩样长度之间具明显的正比关系。 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注人造石英粉砂岩饱和水排替压力与岩样长度关系图d.无论是气藏还是油藏，其泥质岩盖层厚度与其封闭的气柱（封闭能力）之间都存在着明显的正比关系。4异常孔隙流体压力影响 异常孔隙流体压力使毛细管封闭能力增强综上所述，泥质岩盖层的厚度越大，毛细管封闭能力越强；反之则越弱。(二)对水溶相天然气封闭能力影响因素1压实成岩程度压实程度-吸附阻力-对水溶相天然气封闭能力2黏土矿物类型及

17、含量蒙脱石-伊利石-绿泥石-吸附力-对水溶相天然气阻力3异常孔隙流体压力 超压 压实成岩程度 -吸附能力 -对水溶相天然气能力 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注（三）.浓度封闭能力的影响因素1、有机质类型及演化特征类型：a、 腐泥型-气少-浓度封闭差 b、 腐植型-气多-浓度封闭好 演化程度：a、早期、晚期 过饱和 浓度封闭好b、中期 欠饱和 浓度封闭差2、压力压力增加，泥质岩盖层孔隙水中的溶气量增加，浓度封闭能力增强，欠压实泥质岩盖层较正常压实泥质岩盖层具有更强的浓度封闭能力。3、温度在温度小于80时，随着温度升高，天然气在地层水中溶解能力

18、逐渐降低，浓度封闭能力降低；当温度大于80时，随着温度升高，天然气在地层水中溶解能力逐渐增大，浓度封闭能力增强。 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注4、异常孔隙流体压力异常孔隙流体压力越大，造成其内孔隙水中的溶气量增强，含气浓度增大，对扩散相天然气的浓度的封闭能力增强；反之则减弱。二、盖层形成发育的有利地质条件（一）盖层形成发育的有利构造区域1.坳陷区 由于长期处于下沉状态，水体相对较深，水动力条件弱，沉积物颗粒细，是区域性泥质岩盖层形成的有利地区。2.隆起区 由于长期处于隆起上升状态，水体相对较浅或露出水面，水动力条件强，沉积颗粒粗或甚至在顶

19、部出现地层缺失，泥质岩盖层不发育。 3.斜坡区 是在盆地中处于坳陷区与隆起区之间的一个一级构造单元，泥质岩盖层发育情况介于二者之间，厚度相对坳陷区减薄，并向隆起方向上倾尖灭。（二）盖层形成发育的有利构造时期1复合旋回型（以塔里木盆地为例）（1）多次构造运动多次水进水退多套生储盖组合 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注（2）每次水进期盖层形成时期。（3）多套盖层。2 简单旋回型（以松辽盆地为例）（1）断陷期凹陷期萎缩期。（2）凹陷期盖层。（三）盖层形成发育的有利沉积环境1.泥质岩盖层半深湖深湖、前三角洲亚相、三角洲分流平原亚相、淡化泻湖亚相、潮坪

20、亚相、扇三角洲扇端、河漫滩、河道间、深海的鲍马序列E层、浅海。2膏盐岩咸化泻湖、盐湖。蒸发台地3碳酸盐岩浅海、台地相。区域性盖层半深湖深湖、浅海、开阔的淡化泻湖亚相、潮坪亚相。（四）盖层形成发育的有利成岩阶段1压实成岩阶段：早A早B晚A晚B晚C2早A晚A，封闭性逐渐增强，晚A晚C，封闭性逐渐减弱 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注 三、盖层对各种相态天然气封闭能力的研究方法（一）对游离相天然气封闭能力的研究方法1 毛细管封闭能力的研究方法排替压力是评价泥质岩盖层毛细管封闭能力的最重要参数。（1）实验研究泥质岩盖层的排替压力吸附法压汞法岩石毛管压

21、力曲线图a.4-5g b.无形态要求 c.无方向性 d.含汞或含氮10%对应的进汞压力或吸附压力为排替压力。直接驱替法a.样品制取 b.样品处理c.实验过程 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注泥质岩盖岩排替压力测试装置简图d. 排替压力求取 Pd= （伯肖定律推导出来的公式） 式中 P1、P2分别为第一、二次贯穿压力； t1、t2分别为第一、二次贯穿时间。（2）实测排替压力的地层条件校正a.饱和介质差异b.温度差异c.饱和介质转化和温度校正 式中 Pdw地层条件下饱和水岩石排替压力，Pa；Pdo实验室条件下测得的岩石排替压力值，Pa；w(T)地

22、层条件下气水界面张力，N/m；o实验室条件下油气界面张力，N/m。0.025N/m（3）计算研究盖层排替压力a.利用声波时差计算盖层排替压力原因：钻井取心的限制 经费的限制方法：实测排替压力与孔隙度之间关系 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注 孔隙度与声波时差之间关系排替压力与声波时差之间关系b.利用地震层速度研究盖层排替压力V声与V层属性相同，只是获取的系统不同存在系统误差。通过过井剖面声波速度与层速度比较确定误差大小。层速度校正后，代入排替压力与声波时差关系式中求取排替压力。(4) 盖层异常孔隙流体压力的研究方法a.盖层异常孔隙流体压力的确

23、定 不存在异常孔隙流体压力 存在较小的异常孔隙流体压力存在较大的异常孔隙流体压力利用声波时差确定泥质岩盖层是否存在异常孔隙流体压力示意图b.盖层异常孔隙流体压力的计算利用声时差资料研究泥质岩盖层异常孔隙流体压力Magarama（1968）提出的利用等效深度法计算欠压实泥质岩异常孔隙流体压力的基本原理是，首先由式可得到欠压实泥质岩孔隙流体压力大小为 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注P=·Ze+（ZZe） 式中 P欠压实泥质岩中的孔隙流体压力，Pa； 地层水密度，g/cm3； 沉积岩的平均密度，g/cm3； Ze泥岩埋深，m。 正常情况

24、下泥质岩声波时差与深度之间具有如下关系式；t= 式中 t0外推的地青处泥质岩声波时差值，s/m； t深度Z处泥质岩的声波时差，s/m； C泥质岩正常压实趋势线斜率。由式可得到与t等效的te对应的埋深（Ze），如式所示。Ze=ln=ln（te=t）即可得到利用声波时差值计算泥质岩异常孔隙流体压力计算公式为P=r·Z+lnZ 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注利用地震层速度资料研究盖层异常孔隙流体压力a)Fillippone（1979）提出的利用地震层速度计算地层压力的经验公式为Pf=·Pov 式中 Vmax孔隙度接近零时的岩石

25、波速，m/s，由区域性资料获得； V层速度，由地震资料提供，m/s； Vmin刚性接近零时的岩石波速，m/s，亦可由区域性资料统计得到b)c)（二）对水溶相天然气封闭能力的研究方法 泥质岩压实阶段与脱水特征之间对应关系从快速压实阶段稳定压实阶段突变压实阶段紧密压实阶段，泥岩对水溶相天然气封闭能力从无弱强。 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注（三）对扩散相天然气封闭能力的研究方法两种溶解机理对甲烷总溶解度的贡献（1MPa） 其中：i=0.35m;m =9.69834×10-3+1.639×10-6t1.257910-6t2+2

26、.1292×10-3t3；Kp=e-18.561·e2133.89/T。上式中：C泥质岩盖层的含气浓度，m3/m3；Kp水合平衡常数bm天然气分子的范德华体积，4.28×10-5m3/ mol；R气体常数，8.315J/（mol·k）；P压力，Pa；T、t为温度，K、；i水分子有效间隙度；m水分子最大间隙度。四 盖层封气性演化及其古封闭能力研究方法（一）.盖层封气性的形成及演化特征(1)毛细管封闭a.沉积即形成b.随埋深的增加，毛细管封闭增强。 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注（2）吸附封闭a.达到一定

27、深度方可形成。b.随埋深增加，吸附能力增强。（3）浓度封闭a.达到生烃门限方可形成b. 随埋深增加，浓度封闭能力增强。（二）不同类型盖层封气性演化阶段的划分1不具生烃能力泥岩盖层（1）地表吸附门限，只有毛细管封闭，随埋深增加，毛细管封闭增强。（2）吸附门限地下深处，毛细管封闭+吸附封闭，随着埋深增加两者均增加。2具生烃能力泥岩盖层（1）地表吸附门限，毛细管封闭，随埋深增加，毛细管封闭增强。（2）吸附门限生烃门限，毛细管封闭+吸附封闭，随着埋深增加两者均增加。（3）生烃门限到地下深处，毛细管封闭+吸附封闭+浓度封闭，随着埋深增加三者均增加 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验

28、项目名称、课后思考题目等备注（三）盖层古封气能力的恢复方法1古排替压力的恢复方法 （1） Pd=f(Z)（2） 古埋深恢复（3） 古排替压力计算2古异常孔隙流体压力的恢复方法 （1）假设条件 每个演化阶段或不变，破裂超压释放。 释放停止（2）开始形成时期的确定（3）终止时期的确定 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注Pmax=PbPw得到得到Pi=rzi+-wzi z0<zi<zmi3古含气浓度的研究方法（1）c=f(p,t)（2）古p、t恢复（3）C古=f(p古,t古)五 盖层对各种相态天然气封闭能力综合定量评价（一）对游离相天然气

29、封闭能力的综合定量评价1）地质模型与数学模型 考虑各种主要影响因素 定量评价 评价结果应具可比性Q=式中：Qs天然气通过泥质岩盖层的渗滤损失量，m3；k泥质岩盖层岩石的渗透率，m2；F驱使天然气进行渗滤的压力，Pa；f天然气渗滤时受到的阻力，Pa；天然气流动粘度，Pa·s；s天然气渗滤面积 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注 t天然气发生渗滤作用的时间，S。Qs=得VS=可以得到一个假想的天然气通过泥质岩盖层的渗滤速度，即：V=式中的V值大小可以反映泥质岩盖层封气能力的相对强弱，即其值越小，表明泥质岩盖层的毛细管封闭能力越强。反之则越

30、弱。 天然气在外加力（F）的作用下通过泥质岩盖层的渗滤模式 2） 主要计算参数的选取与确定（1）泥质岩盖层渗透率（K）K=式中：K泥质岩盖层综合渗透率，m2；RS砂岩占泥岩盖层厚度的百分比值，小数；Rm泥岩占泥质岩盖层厚度的百分比，小数；Km，KS泥岩、砂岩夹层渗透率，m2。（2）驱使天然气发生渗滤作用的外加压力（F）F=Pdmax （3）天然气渗滤时所遇到的阻力（f）综合排替压力值。f= 式中：f天然气通过泥质岩盖层时所受到的阻力，Pa； 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注Pdm泥岩排替压力，Pa；Pds砂岩排替压力，Pa。由于砂岩缺少实测排

31、替压力资料，可利用泥岩的排替压力资料求得，砂、泥岩排替压力之间的关系为：Pds=·Pdm=式中：rm、rs分别为泥岩、砂岩孔喉半径，m； ms分别为泥岩、砂岩孔隙度，%； km、ks分别为泥岩、砂岩渗透率，m2。 （4）天然气粘度（）=0.1+5.57×10-4·P2.7×10-5T·P+4.8×10-8T2·P 式中：天然气粘度，Pa·s；P压力，0.1MPa；T温度，。5、盖层厚度（H）盖层可由钻井数据求得。（二）对水溶相天然气封闭能力的综合定量评价1）地质模型及数学模型Qg=Cg 式中：Qg以水溶相渗滤散失的

32、气量，m3； K泥质岩盖层的渗透率，m2； p压力差，pa； S水溶相天然气发生渗滤散失的面积，m2； t水溶相天然气发生渗滤散失的时间，S； 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注Cg天然气在水中的溶解度，m3/m3； w地层水粘度，Pa·s； H泥质岩盖层厚度，m。渗滤散失速度大小为： Vg=Cg Vg值越小，盖层对水溶相天然气封闭能力越强；反之越弱。 2 ）主要计算参数的选取与确定1、天然气在水中的溶解度(Cg) Cg=f（p，T，xk）2、地层水粘度ww=1.357×10-2e-1.51×10-2T 式中：w地

33、层水粘度，Pa·s； T地层温度，。3、泥质岩渗透率（K） 式中：K泥质岩盖层的渗透率，m2； Ks、Km砂、泥岩的渗透率，m2； Rs、Rm砂、泥岩占地层厚度的比值，小数。4、泥质岩盖层厚度H泥质岩盖层厚度可由钻井资料获得（三）对扩散相天然气封闭能力的综合定量评价1） 地质模型及数学模型 Q=D··s·t天然气通过泥质岩盖层的扩散速度Vd（单位时间内通过单位面积的天然气扩散量，m/s）为Vd= 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注V= Vd值越小，盖层对扩散相天然气封闭能力越强；反之越弱。 2）主要计算参

34、数的选取与确定1、泥质岩盖层孔隙水中天然气浓度（CO）地层水中含气量应是温度、压力和矿化度的函数，即C=f（p,T,Xk）2、施加天然气浓度（C）C=cmax=f（Pmax,T, max,Xkmin）3、天然气的扩散系数（D）D=式中 Dm、Ds泥岩、砂岩的扩散系数，m2/s； Rm、RS泥岩、砂岩占泥质岩盖层厚度的比值，小数。 泥岩和砂岩的扩散系数都可以利用其与孔隙率之间的经验关系式（郝石生等，1994）求得，即Dm=A·m Ds=B·s 式中A、B是与岩石物性有关的地区性常数，为m、s为泥岩、砂岩的孔隙度。（四）综合评价Q盖层对各种相态天然气的封闭能力游离相天然气通过盖

35、层渗滤速度V水溶相天然气通过盖层渗滤速度V扩散相天然气通过盖层渗滤速度a盖层对游离相天然气封闭能力的权重系数b盖层对水溶相天然气封闭能力的权重系数 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注c盖层对扩散相天然气封闭能力的权重系数Q值越小，盖层对各种相态天然气封闭能力越强；反之越弱。a、b、c应由一个气藏中游离相，水溶相和扩散相天然气所占的比例来确定，实际上是很难确定的。五、气藏盖层的综合评价方法 a=六、被断裂破坏 P=apd0a1 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注第二节 断层封闭性研究与评价概述：1

36、.定义：具明显位移的断裂构造2发育特征描述 断裂面：断裂带内部结构、宽度、物质成分、裂缝发育特征（产状、密度、长度、填充情况、切割关系） 走向 倾角 断距 不同部位断距变化特征 生长指数 断层长度3.类型 正断层 逆断层 a. 冲断层 倾角大于45°b. 逆掩断层 倾角小于45° 平移断层 4组合形式平面上： 呈带状 雁行状 放射状 同心状 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注剖面上：（1）阶梯状 （2）地垒、地堑 （3）花状，似花状 （4）y状，反y状（5）铲状 5活动时期 生长指数 活动速率研究意义：1 断裂是油气运移的输

37、导通道（1） 断裂活动时期往往是油气的大量运聚时期（2） 断裂延伸层位控制油气聚集层位2 断层为油气聚集提供遮挡条件，油气沿断裂分布。（1） 平面：呈线、带状分布。（2） 剖面：呈叠瓦状分布。3 提供油气储集空间一、 断层封闭机理是断层与地层物性的各向异性相配合，形成的能使油气聚集的新的物性和压力系统(一)垂向封闭机理1断裂输导油气通道类型及演化（1）断裂带内部结构 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注破碎带a、伴生裂缝b、断层岩空隙诱导裂逢带a、脆性岩石发育b、塑性岩石不发育（2）输导通道活动时期 活动时期断层均是开启的a.裂缝 b.破裂带连通

38、孔隙 输导能力相对较好 静止期a.未完全封闭的倾斜裂缝b.垂直或近于垂直的裂缝c.破裂带连通孔隙：可能封闭、可能不封闭2. 封闭机理（1）泥岩塑性变形堵塞未完全闭合倾斜裂缝a.压力作用断裂带紧闭b.泥岩塑性流动堵塞渗滤空间 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注（2）sio和caco沉淀胶结垂直或近于垂直裂缝(石英脉、方解石脉、后期封闭)a.携带sio和caco的地下水沿其运移b.由于温度压力改变，地下水过饱和sio和caco沉淀，胶结了渗漏空间。（3）物性差阻挡破裂带连通孔隙（二）侧向封闭机理1泥质填充2泥岩涂抹3sio和caco沉淀胶结二、 断

39、层封闭性影响因素1 垂向封闭性a.断层面压力： 埋深 倾角 （断面形态） 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注，垂向封闭性 区域主压应力 1 ，垂向封闭性b.泥岩受力变形特征不同岩石的塑性变形程度不同，泥岩的最低。c. sio和caco沉淀条件：sio在埋深较浅处沉淀、caco在埋深较深处沉淀。d. 泥质含量 断距 被断移泥岩层厚度及层数e.断层性质 压性张性 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注f. 断裂填充物泥质填充砂砾填充g.后期成岩改造 破坏：后期断裂活动，破坏断层岩，封闭性破坏sio2沉淀

40、caco3沉淀h.原油氧化菌解作用沥青塞2侧向封闭性 a. 断裂带泥质含量 断距被断移泥岩层厚度及层数b.泥岩涂抹程度 SSF空间连续分布定义：断层活动中由于受构造应力作用在削截砂岩层上形成的一个薄薄的泥岩层，叫泥岩涂抹层，这种作用叫泥岩涂抹作用。岩性不同断开后断面的陡缓不同硬陡软缓影响因素.被断移地层泥岩厚度和层数.断距.断层面的光滑程度.涂抹次数.断层性质c.sio和caco沉淀条件三断层封闭性评价方法1垂向封闭性 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注a.利用泥岩塑性变形评价断面压力泥岩塑性变形极限泥岩愈合极限 随深度变化 断层垂向封闭标准b.利用 sio和caco是否沉淀致密带：0.3-0.50.6-0.70.8-1.0（）1.2-1.4（）c. 运用渗滤运移速度是否小于或等于零 据D，R，V封闭性 油气藏形成机理 课程讲稿主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注V0时，断层封闭V0时 ， 断层开启